超声波在介质中的传播速度反映了介质的物理力学性质。岩体介质超声波测试技术是近三十多年发展起来的一种新技术,它通过测定超声波穿透岩体后声波信号的声学参数的变化,间接地了解岩石或岩体的物理力学特性、结构构造特征及应力状态,已得到国内外岩土工程界的广泛重视。层理岩石是由一种或多种矿物晶粒、孔隙和胶结物等组成的集合体。经地质演变和多期复杂的构造运动,岩石含有不同阶次随机分布的微观孔隙和宏观结构面,因而其特性显著不同于单一岩石。层理岩石的物理力学性质与岩石声学特性之间具有密切的关系,通过超声波测试手段来探讨层理岩石不同方向上的物理力学性质,进而深入分析层理岩体在爆炸加载条件下的损伤特征,这对于研究岩石爆破破碎具有重要的意义。本文运用RSM—SY5型声波测试仪,首先测定了具有层理结构面特征的岩石—灰岩在静载时的纵波速度,通过声波速度分析了岩石的物理力学性质,并对岩石声学特性与岩石各向异性特征进行了初步探讨;然后通过孔内爆炸加载方式对灰岩试样进行加载试验,并对试验后的灰岩进行取样观察,分析了层理岩石不同加载方向上的损伤特征。测试结果表明,层理岩石具有显著的各向异性特征。在平行层理和垂直层理两个方向上,岩石的声波速度、频谱特征具有较大的差别,从而反映出层理岩石在不同方向上物理力学性质的差异。岩石声波速度、波形及频谱特征与岩石各向异性特征在一定程度上呈现较好的相关性,进而与岩石爆炸加载损伤特征密切相关。爆炸加载试验结果表明,在不同方向加载,层理岩石呈现出不同的损伤特征。沿着高波速方向加载,岩石产生的损伤裂纹较多,损伤范围和区域较大,损伤较为充分,裂纹呈现较好的方向性,而沿着低波速方向加载,岩石产生的损伤裂纹较少,损伤范围和区域较小,损伤较为轻微,裂纹没有明显的方向性。并且,不同方向上声波速度的差异与岩石损伤程度的差异密切相关,声波速度的各向异性越强,在不同方向加载,岩石最终损伤结果在各个方向上的差异就越大。岩石声学特性与其爆炸加载损伤特征呈现出较好的相关性。